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绪论 1

一、钻探设备的组成 1

二、钻机的分类 1

三、国内钻探设备发展概况 3

四、钻探设备的标准系列 4

五、岩芯钻探生产过程的四级钻钻速分析及对钻机的要求 8

第一篇 岩芯钻机 15

第一章 岩芯钻机的构造 15

第一节 XY-4型立轴式钻机 15

一、机械传动系统及主要部件 15

二、钻机的液压传动系统 30

第二节 其它立轴式岩芯钻机 37

一、XY-5型立轴式钻机 37

二、TK-3型立轴式钻机 44

三、CS-3型立轴式钻机 48

四、YL-10型立轴式钻机 52

第三节 钻石-300型动力头式钻机 56

一、钻机的结构 57

二、钻机的液压系统 61

第四节 HC-150型动力头式钻机 64

一、钻机的结构 64

二、钻机的液压系统 69

第五节 地下钻机 73

一、地下钻机的工作特点及对地下钻机的要求 73

二、钻石100A-F型地下钻机 73

三、ZSK-50型采场地质钻机 82

第二章 岩芯钻机的参数和结构原理 85

第一节 钻机的回转系统 85

一、回转系统的功用及钻进工艺对回转系统的要求 85

二、回转系统特性参数的选择 86

三、回转器的类型、结构与计算 89

第二节 钻机的卡盘 96

一、卡盘的功用及钻进工艺对卡盘的要求 96

二、卡盘的组成、类型与结构原理 98

三、卡盘的受力计算 102

第三节 钻机的升降系统 106

一、升降系统的作用及钻进工艺对升降系统的要求 106

二、机械式升降系统特性参数的选择 106

三、升降机的类型与工作原理 110

四、升降机的结构形式 114

五、抱闸的受力计算 117

六、辅助制动装置—水刹车与电磁刹车 121

一、给进系统的功用及钻进工艺对给进系统的要求 124

第四节 钻机的给进系统 124

二、给进系统特性参数的选择 126

三、给进机构的类型及结构原理 127

四、给进自动化的方向 142

第五节 钻机的机械传动系统 143

一、机械传动系统的组成 143

二、机械传动系统的任务 144

三、对机械传动系统的要求 144

四、确定机械传动系统的一般步骤和原则 145

五、变速箱的结构与参数 148

六、分动箱结构 151

七、摩擦离合器 152

第六节 钻机驱动设备的选择 156

一、动力机类型的选择 156

二、钻探设备的驱动方案 160

三、钻机和机台功率配备 161

四、钻进时钻机所需功率 162

五、钻机能力参数 163

第一节 水井钻机的特点与类型 166

第二篇 水井、工程、砂矿钻机 166

第一章 水井钻机的构造 166

第二节 SPC-600R型钻机 168

一、钻机的机械传动系统 170

二、钻机的主要部件 171

三、钻机的液压系统 176

第三节 其它水井钻机简介 179

一、QZ-200型钻机 179

二、CZ-22型冲击钻机 182

三、T-4W型钻机 184

第二章 工程钻机的构造 189

第一节 工程钻机的特点及类型 189

第二节 G-3型工程地质勘察钻机 192

一、钻机的机械传动系统 192

二、钻机的主要部件 194

三、钻机的液压系统 199

二、JK-1型钻机 200

一、SH30-2型钻机 200

第三节 其它工程地质勘察钻机简介 200

第四节 工程施工钻机简介 204

一、BQZ型螺旋钻机 204

二、GZQ型潜水钻机 206

三、GJC-40？F型转盘式钻机 208

四、GJD-1500型钻机 210

五、GLP-150型水平孔钻机 216

一、钻机的多功能性和工作机构的多用性 219

第三章 水井、工程钻机的结构原理 219

第一节 水井、工程钻机的总体结构 219

二、钻机的装载形式和驱动方案 220

三、车装钻机的总体布局特点 221

四、钻机的传动方式和操纵方式 221

五、钻机的部件设置及选型 222

六、工程地质勘察钻机轻便化的途径 224

第二节 转盘 228

一、转盘的基本参数 228

二、转盘的结构 228

第三节 冲击机构 231

一、冲击机构的功用、要求、参数和类型 231

二、曲柄连杆、游梁式冲击机构 233

三、曲轴、超越离合器式冲击机构 236

四、液压冲击机构 238

第四节 振动机构 240

一、影响振动钻进的因素 240

二、离心式机械振动发生器的工作原理 243

三、离心式振动发生器的主要参数 246

四、振动锤的工作原理 247

第五节 行走移位机构 251

一、行走移位机构的任务、要求和结构类型 251

二、活动平台、导轨式移动装置 251

三、液压步履机构 251

四、半回转机构 252

五、滚管滑移机构 252

一、泵组的特点与类型 253

第六节 泵组和泥浆净化装置 253

二、泥浆净化设备 255

第四章 砂矿钻机 260

第一节 砂矿钻探的特点及其对砂矿钻机的要求 260

一、砂矿床的地层特点 260

二、砂矿床勘探的一般要求 261

三、砂矿床的钻进工艺特点 261

一、SZC-168型钻机 263

第二节 砂矿钻机的构造 263

四、对砂矿钻机的要求 263

二、SZC-325型砂矿钻机 267

三、AP-1000型钻机 268

四、Mini-200型全液压砂矿勘探钻机 270

五、“勘察号”УБСР-25型砂矿勘探钻机 272

六、振动钻 273

第一章 钻探工艺对泵的要求和洗孔参数的选择 274

第一节 钻探工艺对泵的要求 274

第三篇 钻探用泵 274

第二节 洗孔参数的确定 275

一、冲洗液量的确定 275

二、压力损失的确定 278

三、洗孔功率 280

第二章 往复泵 281

第一节 往复泵的工作原理及其分类 281

一、往复泵的工作原理 281

第二节 往复泵的流量 282

一、理论平均流量 282

二、往复泵的分类 282

二、理论瞬时流量及流量不均匀度 283

三、实际流量及流量的调节 286

第三节 往复泵的压头 287

一、实际液体不稳定流的伯努利方程 287

二、吸入过程液缸内压头变化规律 287

三、往复泵的吸入高度 290

四、排出过程液缸内压头变化规律 291

五、往复泵的有效压头 292

第四节 往复泵的功率和效率 293

一、往复泵的功率 293

二、往复泵的效率 294

三、泵的驱动功率 295

第五节 空气室的工作原理与计算 295

一、空气室的工作原理 295

二、空气室的计算 296

一、泵阀的工作 299

第六节 泵阀 299

二、往复泵的临界往复次数 303

第七节 往复泵的构造 304

一、BW-250型泵 304

二、BW-100型泵 307

三、BW-1200型泵 310

四、曲柄连杆机构的受力分析 311

五、附件 316

第八节 往复泵的易损件 318

一、活塞和缸套 318

二、柱塞、活塞和密封圈 321

三、阀盘与阀座 322

第九节 往复泵的工作特性及其运行 324

一、往复泵的工作特性 324

二、往复泵的运行工况 325

三、往复泵的临界工况 325

第一节 螺杆与衬套的形状 328

一、螺杆的形状 328

第三章 螺杆泵 328

二、衬套的形状 330

第二节 装配状态的衬套螺杆副 331

第三节 衬套螺杆副的运动状态 334

第四节 螺杆泵的流量、压力和功率 335

一、流量 335

二、压力 336

三、功率与效率 336

第一节 离心泵的构造 338

第四章 离心泵 338

第二节 离心泵的工作原理 341

一、叶轮内液体的速度图 341

二、离心泵的基本能量方程（欧拉方程） 342

三、反应系数 344

四、有限叶片叶轮的理论扬程 345

第三节 相似理论在离心泵中的应用 346

一、离心泵的相似概念及基本公式 346

二、比转数 349

一、离心泵的功率和效率 350

二、泵内损失 350

第四节 离心泵的功率、效率及泵内损失 350

第五节 离心泵的临界吸入高度 351

第六节 离心泵的特性曲线 353

第七节 离心泵的运行 354

一、单泵运行工况 354

二、运行注意事项 354

四、离心泵的联合运行 355

三、泵的运行效率 355

第四篇 钻塔 357

第一章 钻塔的类型与结构 357

第一节 钻塔的类型及其参数 357

一、钻塔的使用要求 357

二、钻塔的类型 357

三、钻塔的基本参数 358

第二节 钻塔的结构 362

一、四脚钻塔 362

二、A型钻塔 364

三、三脚钻塔 365

四、桅杆及轻便钻塔 366

第二章 钻塔的计算 369

第一节 钻塔的载荷计算 369

一、垂直载荷的计算 369

二、水平载荷的计算 372

第二节 钻塔的强度校核 377

一、有关钻塔桁架结构的一般概念 377

二、钻塔强度校核的内容及方法 378

三、钻塔受载时杆件内力的计算 379

—马克斯威尔—克列蒙那图解法 382

四、钻塔杆件强度及稳定性校核 382

五、钻塔及桅杆整体稳定性校核 385

六、前面敞开的小断面桅杆稳定性校核 388

七、绷绳的计算 389

八、钻塔基座的计算 390

一、钻塔的整体竖立 391

第三节 钻塔的安装和迁移 391

二、半组成拉立式四脚钻塔的立塔 392

三、钻塔的整体搬移 394

第三章 升降工序附属设备 396

第一节 拧管机 396

一、NY-1型液压拧管机 396

二、TK-2N型悬吊式液压拧管机 398

二、脚踏式夹持器 400

一、球夹式夹持器 400

第二节 夹持器 400

第三节 提引器 402

一、爬杆斜脱式提引器 403

二、自动挂脱式提引器 403

三、球夹式提引器 404

第四节 游动滑车 405

第五节 水龙头 406

一、小口径钻进用水龙头 406

二、轻便式水龙头 406

三、深孔用水龙头 407

附录 钻塔结构自振周期的计算 408

附表 410

附表1 地质矿产部液压给进立轴式岩芯钻机技术参数 410

附表6 苏联液压给进立轴式岩芯钻机技术参数 411

附表2 冶金工业部液压给进立轴式岩芯钻机技术参数 412

附表3 中国有色金属工业总公司液压给进立轴式岩芯钻机技术参数 413

附表4 煤炭工业部液压给进立轴式岩芯钻机技术参数 414

附表5 核工业部液压给进立轴式岩芯钻机技术参数 415

附表7 日本利根液压给进立轴式岩芯钻机技术参数 417

附表8 国内几种全液压动力头式岩芯钻机主要技术参数 418

附表9 国外几种全液压动力头式岩芯钻机主要技术参数 420

附表10 部分地下钻机性能参数 422

附表11 国内转盘式水井钻机技术特性参数 424

附表12 动力头式水井钻机技术特性参数 426

附表13 国内常用钢绳冲击钻机主要技术特性参数 427

附表14 国内转盘式工程勘察钻机技术特性参数 428

附表15 机械动力头式工程勘察钻机技术特性参数 430

附表17 国内螺旋钻孔机技术特性参数 432

附表16 液压动力头式工程勘察钻机技术特性参数 432

附表18 国内潜水工程施工钻机技术特性参数 433

附表19 日本潜水钻机技术特性参数 434

附表20 国内大口径转盘式钻机技术性能参数 434

附表21 国内移动回转器式工程施工钻机技术性能参数 436

附表22 国内水平孔钻机技术特性参数 437

附表23 日本TOP系列水平孔钻机技术特性参数 437

附表24 砂矿勘探钻机性能表 438

附表25 国内往复式泥浆泵的类型及其技术性能 440

附表26 国外往复式泥浆泵的类型及其技术性能 442

附表27 部分螺杆泵技术规格 446

附表28 砂泵技术性能 446

附表29 B（BA）型离心泵技术规格 446

附表30 潜水泵技术性能 448

附表31 JD型深井泵主要技术性能 449

附表32 J型深井泵技术性能 450

附表33 SG系列钻塔的性能参数 450

参考文献 451